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作者:李庆东;王鹏;肖建敏;高文娟;夏振红;张桂龙;吴正岩;
单位:中国科学技术大学研究生院科学岛分院;中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所;滨州医学院烟台校区,山东省分子靶向智能诊疗技术创新中心;
摘要:采用乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钆和乙酰丙酮锰作为反应前驱体,通过一步溶剂热反应制备铁锰钆多金属纳米氧化物(FMGN)。利用透明质酸(HA)改性FMGN,构建出肿瘤靶向的T_1-T_2双模态磁共振成像(MRI)造影剂(HA-FMGN),用于前列腺癌的靶向诊断。通过透射电子显微镜(TEM)观察FMGN的结构与形貌发现,当乙酰丙酮铁、乙酰丙酮锰和乙酰丙酮钆的投料质量比为3∶2∶1时,FMGN呈现均匀的纳米簇状球形结构。X射线衍射(XRD)分析发现,FMGN具有典型的锰掺杂氧化铁的反尖晶石结构,其中Gd元素以非晶态氧化钆形式存在。0.5 T核磁共振弛豫效能分析仪测试结果显示,FMGN的纵向弛豫效能(r_1)和横向弛豫效能(r_2)分别达到13.395和428.535 L/(mmol·s),证明FMGN具有良好的T_1-T_2双模态磁共振造影成像能力。细胞毒性和溶血实验结果显示,HA-FMGN造影剂对正常细胞活性和红细胞形态均无显著影响,表明HA-FMGN具有优异的细胞生物相容性。利用共聚焦显微镜观察前列腺癌细胞对HA-FMGN造影剂的摄取效率,结果表明,HA-FMGN造影剂可被前列腺癌细胞高效摄取,具有良好的前列腺癌靶向性。体内MRI成像实验结果表明,HA-FMGN可显著提高前列腺肿瘤组织的T_1和T_2的加权图像信噪比,有助于小鼠原位前列腺癌的精准诊断。
关键词:磁共振成像;;前列腺癌;;双模态造影剂;;靶向诊断
基金资助:山东省重点研发计划项目(No.2023CXPT012);; 泰山学者人才工程项目(No.tsqn201909144)资助~~